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海上安全信息气象传真播发系统方案研究_易中立

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船舶通信与导航系统安装与操作项目九 气象传真机的安装与操作

船舶通信与导航系统安装与操作项目九 气象传真机的安装与操作
世界许多国家气象部门通过其海岸电台向各大洋 区定时发布气象传真图。气象传真图的种类包括 海面分析图、高空等压分析图，24/48/72/96小时 气象预报、海浪预报、云层、冰层、潮流及卫星 云图等。适用于航海使用的气象传真图大致可以 归纳为：传真天气图、传真海况图和传真卫星云 图三类。
一、播发台
气象传真机主要接收气象传真信息，世界气象组织将 世界各地的气象传真广播发射台的位置划分为六个区域： 第一区是非洲，第二区是亚洲，第三区是南美洲，第四区 是北美洲，第五区是大洋洲，第六区是欧洲。每个区域有 一定数量的播发台，但是这6个区域划分没有航行警告区 那样严格，气象传真服务也不仅仅是为海上服务的，各气 象传真播发台有固定的播发频率，一般气象传真机中都已 经把这些频率存储好，可以按照要求调用，各气象传真播 发台定时播发不同区域和不同内容的气象信息，船舶电台 要根据航行的区域选择合适的气象信息播发台和信息种类。
240r/min的转速。为保证收、发两端严格同步，使接收端
具有和发射端相同的扫描速度，在船用气象传真机中，广
泛采用了独立的同步源，如采用晶体振荡器、音叉振荡器
等作为同步电机的同步源，其频率稳定度可达5×10-6量
级。
（3）合作系数
除了转速和起始相位要求收发同步以外，要想接收到不失真的 图像，传真接收机还应正确设置合作系数（IOC），也称线扫描密 度。合作系数是指传真图像长宽的比例系数为了保证国际上传真机 信号参数的一致性，国际气象组织（WMO）规定了两种传真机的 扫描线密度标准，高密度IOC=576和低密度IOC=288，由于转速与 合作系数是密切相连的，实际上对于传真图来说清晰度是一样的， 例如，采用288的合作系数，转速就采用60r/min，唯一的区别在于 传送传真图像的速度有快慢。在人工设置时，如果接收方设置的 IOC不对，接收到的图像会压缩或者拉长，产生失真。实际上，合 作系数也是包含在遥控信号中，接收机自动辨别后自动设置。一般 而言，要保证气象传真接收机所接收到的图像信号不失真，应满足 同步、同相和相同的合作系数。

海上安全信息播发系统

海上安全信息播发系统

结束
3.2 无线电气象传真播发与接收系统的工作原理 3.3 设备的技术指标
扫描速度（SPD）、收发扫描速度不一致对接收图象的影响 合作系数(IOC) 、收发合作系数不一致对接收图象的影响 相位（Phase）、收发相位不一致对接收图象的影响
3.4 气象传真机的使用、检测与维护
讲课的主要思路
4 海上医疗业务与无线电电报时业务 4.1 海上医疗业务
讲课的主要思路
2.3 NAVTEX信息接收
NAVTEX设备 报文格式 技术编码的定义 电文的优先等级 NAVTEX设备检测与维护
讲课的主要思路
Байду номын сангаас3、气象传真及气象传真接收机 、
3.1 无线电气象传真播发与接收系统概述
无线电气象传真播发与接收系统的定义 无线电气象传真播发与接收系统的作用 无线电气象传真播发与接收系统的组成
定义 电文内容 通信路由与通信特点 我国海上医疗业务标志与受理单位
4.2 无线电电报时业务
功能 报时方式的种类与对时方式 中国时间信号播发台与呼号 时间校对注意事项
讲课的主要思路
5 船舶报告系统与业务 5.1 系统功能 5.2 船舶报告类型与要求 5.3 主要船舶报告
美国商船互救系统特点与电文种类 澳大利亚船舶报告系统特点与电文种类 中国船舶报告系统特点与电文种类
MSI系统的定义 GMDSS系统中的MSI系统的组成 MSI业务分类 航行警告区域的划分
讲课的主要思路
2、NAVTEX系统 系统
2.1 NAVTEX播发系统概述
在GMDSS中的地位与作用 设备的配备要求 定义 业务分类
2.2 NAVTEX系统的特性
播发台布局与识别 分区分时播发 播发工作频率 发射种类 调制方式 播发方式

基于软件无线电的气象传真接收系统优化设计

基于软件无线电的气象传真接收系统优化设计

基于软件无线电的气象传真接收系统优化设计易中立;刘永刚;李文婷【摘要】为有效解决模拟解调气象传真接收机的精度和灵敏度低、抗干扰能力差等问题,提出基于软件无线电的气象传真接收系统优化方案.该系统采用J型场效应管、ESD保护电路和滤波电路等构建水准匹配的电小有源天线;采用超外差接收机技术、电调谐滤波器技术、数字解调技术、FFT同步算法、Rife频偏估计算法及基于DSTFT的FSK算法构建气象传真接收机信息接收和处理单元,实现气象传真信号的接收、数字解调、处理和显示.试验结果表明:该系统能完成气象传真信号的解调和气象传真图的恢复,图像质量和视觉效果均得到很大改善.%In order to effectively solve the problems of low precision,low sensitivity and poor anti-interference ability of common analog meteorological facsimile receiver,an optimization design of meteorological facsimile receiver based on the software radio is proposed.The receiver features a small active receiving antenna with noise matching (which consists of the J type FET,the ESD protection circuit and the filter circuit),the super-heterodyne reception,electrically tunable filter,digital demodulation and the FFT synchronization algorithm,Rife,DSTFT based FSK.【期刊名称】《中国航海》【年(卷),期】2017(040)003【总页数】4页(P1-3,24)【关键词】船舶工程;气象传真接收机;短波通信;软件无线电;数字信号处理;安全信息播发【作者】易中立;刘永刚;李文婷【作者单位】交通运输部规划研究院,北京100028;中交水运规划设计院有限公司,北京100007;大连海事大学,辽宁大连116026【正文语种】中文【中图分类】TN917.8船舶在海上航行时,不可避免地会受到多种环境因素的影响和制约，气象情报对保障海上船舶(尤其是远洋船舶)安全航行起着至关重要的作用。

第十四章海上安全信息业务分解

第十四章海上安全信息业务分解
4.5.1 气象传真业务
（1
适用于航海使用的气象传真图大致可 以归纳为以下三大类：传真天气图、 传真海况图和传真卫星云图。
（2）气象传真图的接收 ① 确保接收机工作正常，接收机内 部安装有足够的打印纸； ② 认真查阅《无线电信号表》，注 意发射时间和传真图类型； ③ 如果具有自动值守功能，注意校 准设备自身的时钟；
海域（如，NAVAREA区域以及用经纬 度等参数定义的临时矩形、圆形海域） 播发的海上安全信息，一般服务于远 洋船舶。
14.4.2安全网业务的播发
安全网的常规性业务是定时、定频率 （即NCS载波）广播。
① 在卫星覆盖重叠区内，指定某一 洋区的卫星定时播发航行警告、气象 信息之类的海上安全信息。具体的播 发计划刊登在《无线电信号表》第3卷 上。在有效期内的信息都会重播。
② 在卫星覆盖重叠区内，非计划工作 时间内播发诸如大风警报、遇险报警 转发等信息时，系统会通过所有洋区 卫星进行广播。该信息一般在首次播 发6分钟后会重发。
14.4.3 安全网海上安全信息的接收
1．EGC接收机
EGC接收机的特点是单信道、具有专 用打印机和信息处理器、体积小、价 格相对低廉，而且操作简单。
Z—QRU（目前无信息）
➢ B3B4—对每一类报文的编号，从 01～99，然后再从01开始。
注：
重要的紧急报文，如最初的遇险报 文、属于有关人命安全的通知等，可 用00编号。00编号的报文必须打印， 不可拒收。
我国沿海岸台的识别 L—香港 M—三亚 N—广州 O—福州 Q—上海 R—大连
DALIAN （R） MMSI：004121300 Language：English
0220
*
0620
*
1020

海上数字广播（NAVDAT）技术在海上安全信息（MSI）协调与播发中的实践与思考

海上数字广播（NAVDAT）技术在海上安全信息（MSI）协调与播发中的实践与思考

海上数字广播（NAVDAT）技术在海上安全信息（MSI）协调与播发中的实践与思考作者：高迎来源：《航海》2021年第02期摘要：海上安全航行一直以来都是航运界的重点关注问题，海上安全信息（MSI）是在航船舶有效了解天气情况、海域状况、搜救信息等的关键手段，而目前岸基的海上安全信息广播系统，即NAVTEX系统技术相对落后，无法切实提供现代航运所需信息，海上数字广播（NAVDAT）由于其优良技术特性将在MSI协调与播发中发挥更有价值的作用。

关键词：海上安全信息（MSI）;海上数字广播（NAVDAT）;协调;播发0 引言随着全球航运经济的繁荣，海上活动日趋频繁，海洋交通环境日益复杂，这给本就有着高风险的航海业带来了更多的不安全因素。

为此，海事領域在国际海事组织（IMO）的要求下，于1999年2月1日全面实施全球海上遇险与安全系统（GMDSS）[1]，其中的NAVTEX系统则主要负责向近洋航区播发MSI，最大限度保障在航船舶以及人员的安全。

但建设于20世纪90现代的NAVTEX系统已逐渐无法满足现代航运用户的需求，探究与NAVTEX同频段的NAVDAT技术在MSI协调与播发中的应用是应对航运需求的重要途径。

1 现有MSI协调与播发模式MSI包括航行警告、气象警告、冰况报告、搜救信息、气象预报、引水业务信息、电子航行系统更新信息等7种基本类型[2]，NAVTEX系统可播发航警等类型MSI的文字内容，覆盖A1、A2海区，也即绝大海上活动的区域范围。

1.1 MSI协调模式根据GMDSS规定，我国主要由海上救助协调中心（RCC）、国家气象部门以及国家航道部门等向岸台提供MSI内容，岸台在近洋航区通过NAVTEX系统协调播发MSI，在远洋航区主要通过增强群呼（EGC）系统协调播发MSI。

同时，为避免同频干扰，岸基NAVTEX系统采用轮播方式，即每个台站每隔4 h发送一次电文，一次发送时间不超过10 min。

1.2 MSI播发模式目前，我国设有大连、上海、福州、广州、三亚等5座NAVTEX台站[3]，共同负责国际第Ⅺ航警区域MSI的播发，在国际518 kHz以窄带直接印字电报方式播发英文MSI[4]、在486 kHz播发中文MSI，可覆盖我国沿海400 n mile以内的海域。

浅谈海上无线电气象传真系统

浅谈海上无线电气象传真系统

浅谈海上无线电气象传真系统作者：祝秋波来源：《中国新通信》2016年第09期【摘要】海上无线电气象传真是船舶接收海上气象信息的重要手段之一。

本文从建设的必要性、服务区域、播发内容和总体方案等方面对我国海上无线电气象传真系统进行了阐述。

【关键词】气象传真航海保障海岸电台海上无线电气象传真（RADIOFAX）是船舶接收海上气象信息的重要手段之一，具有动态直观、机动观察、预报时间长、范围广等优点。

我国曾于1974年开始开展气象传真广播业务，随着通信技术的发展，于2002年停止工作。

目前我国周边海域的国内外船舶接收的气象传真信息均来自日本鹿儿岛电台。

上海海岸电台作为我国承担海上遇险和安全通信及常规通信业务种类和电路规模最多、有效覆盖范围最广、设施最齐备的海岸电台，目前正在进行海上无线电气象传真系统建设，这将填补我国航海保障领域的一项空白。

一、建设我国海上气象传真系统的必要性1.1履行国际公约，提升海事形象《国际海上人命安全公约》（SOLAS公约）明确规定：“各缔约国政府尤应承担义务，…使用陆地和空间无线电通信服务机构的相应岸基设备以文字、并尽实际可能以图象格式发出信息，警告船舶注意强风、风暴和热带气旋…”。

我国作为国际海事组织的A类理事国，有必要完善海上无线电气象传真业务，更好地履行国际公约，提升海事大国形象。

1.2保障航行安全的重要手段船舶航行安全与海洋环境密切相关，据统计，80%海上事故的直接或间接诱因是气象、气候的异常变化。

通过气象传真掌握专业的海上安全信息数据并加以合理利用，实现气象灾害早发现、早预警，无论是对事前水上安全通航，还是事后应急搜救均起到十分重要的作用。

1.3国家战备需要气象信息属于国家战略资源。

我国社会主义经济不断的快速发展，引起了某些国家的高度关注，国际争端愈演愈烈。

单纯依靠国外预报产品可能导致严重的后果。

为保障复杂国际形势下我国船舶的航行安全，维护国家海洋权益，建设我国自有的海上无线电气象传真系统，主动掌握和发布我国沿海及周边海域的气象信息显得尤为重要。

一种基于物联网的海上气象传输系统设计

一种基于物联网的海上气象传输系统设计

一种基于物联网的海上气象传输系统设计随着气象科学的飞跃进步，现在的气象监测体系也在不断的发展。

在海上，气象数据的传输是非常重要的一环，因为海上交通运输对海洋气象条件的监测和预测是极其关键的。

而基于物联网的海上气象传输系统就是为了更好的实现这一点的。

本文将针对这一系统进行详细的阐述。

本系统主要由两个部分组成：传感器设备和物联网平台。

传感器设备是测量、检测、记录海上气象信息的设备，包括温度、湿度、风向、风速、海面高度等参数。

这些传感器设备将会放置在深海浮标、海洋静止平台以及海洋科考船等位置，整合形成数据采集和传输系统，向物联网平台上载气象数据。

物联网平台则是气象数据的接收管理中心，对来自不同传感器设备的数据进行收集，分析和处理。

在处理过程中，物联网平台将通过数据挖掘技术分析收集到的大量数据，识别海上气象变化的趋势，掌握海上气象变化的规律。

同时，物联网平台也能够快速反应气象变化，向用户作出提醒和预警，保障了海上交通王国的安全。

本系统所采用的通信协议为LTE，其优点在于可以支持高速率、高可靠、广覆盖等特点，适合在深海、远洋等特殊地域进行传输。

同时，为了保证气象数据的实时更新，本系统采用了大数据处理技术和云计算技术，具有高速、稳定、可靠等特点，以满足对实时性要求较高的应用场景。

总之，基于物联网的海上气象传输系统是优秀的全球化气象信息采集与加工平台。

随着科技的不断发展，本系统将会被广泛应用于海上交通运输领域，成为保障航运安全和提高物流效率的重要工具。

对于基于物联网的海上气象传输系统，相关的数据有温度、湿度、风速、风向、海面高度等参数。

这些参数能够直接反映出当前海上的气象状况，并且在航行中起到预测和预警的作用。

在温度方面，数据显示在10摄氏度以下的海区中，会存在结冰的危险，而在20摄氏度以上的海域中，则会导致温度过高的情况。

因此，对于船只的航行，随时了解当前海域的温度变化是非常重要的。

对于系统的分析来说，统计出不同海域的温度变化规律可以为海上交通王国提供更全面的服务。

TX-TX-CX-008 海上安全信息播发管理工作程序

TX-TX-CX-008 海上安全信息播发管理工作程序

通信中心质量管理体系文件海上安全信息播发管理工作程序编号：TX-TX-CX-008版本号：2.1审核人：批准人：受控状态：受控发布日期：2019年11月12日实施日期：2019年11月12日海上安全信息播发管理工作程序1. 目的规范通信中心海上安全信息播发工作，保证海上安全信息播发准时、准确。

2. 适用范围适用于通信中心负责的各种海上安全信息播发工作。

3. 定义3.1 海上安全信息指航行警（通）告、气象警告、气象预报、冰况报告以及与海上船舶航行安全有关的其他紧急、安全信息。

4. 职责4.1收信台负责海上安全信息接收、录入、播发、统计、归档等工作，负责保证本台与海上安全信息播发有关的通信设备正常运转。

提高海上安全信息播发质量，提出或制定改进措施以不断提高通信质量。

4.2 发信台负责保证本台与海上安全信息播发有关的发信设备正常运转。

4.3 信息保障部负责保证本部门与海上安全信息播发有关的通信传输路由设备正常运转。

4.3通信管理科、技术装备科分别根据各自职责负责对海上安全信息播发工作进行监督和指导。

5. 工作程序5.1 接收5.1.1 值班员应及时接收各类海上安全信息。

5.1.2 值班员应对接收的各类海上安全信息进行检查和校对。

5.1.3 检查和校对无误的及时进行登记，同时编列本台广播流水号。

检查和校对有误的，应及时与发布单位联系更正或重发。

5.2 录入5.2.1 值班员应按照海上安全信息播发业务规定准确录入安全信息。

5.2.2 录入海上安全信息可以采用软件终端、网络、移动存储设备或人工手动方式。

5.2.3 值班员应按照海上安全信息播发业务规定对不同类别的安全信息制定相应的广播计划。

5.3 检查5.3.1 录入完毕必须严格进行自检，保证录入信息准确无误。

自检后须在原始报底、登记表或通信记录上签值班员工号。

5.3.2 采用软件终端、网络或移动存储设备拷贝或复制粘帖，值班员必须对安全信息进行检查，以确保复制的信息准确无误。

第五章 海上安全信息系统资料

第五章 海上安全信息系统资料

• NAVAREA XI 0505
• SOUTH CHINA SEA, SOUTHREN PART.
• DRILLING RIG, OCCIDENTIAL SERAI,
• EXISTS IN 05-14.2N 111-47.5E
• NAVAREA XI 0504
• NORTH PACIFIC, NANPO SYOTO.
• TAIWAN STRAITS AND NORTH TAIWAN OVERCAST WITH LOCAL SHOWERS X S TO SW WINDS FORCE 5 TO 6 X SEA MODERATE X
• CHEJU AND NAGASAKI X OVERCAST WITH LOCAL SHOWERS X N TO NW WINDS FORCE 6 TO 7 DECREASING TO 5 TO 6 TONIGHT X SEA ROUGH BECOMING MODERATE X
2021/6/16
11
• 3、本地航行警告及播发方式
• 本地航警是沿海航警的补充，它提供近岸水域中 的与航行有关的重要信息，包括港口范围内的信息， 例如上海港（内港和外港）航行警告。收听本地航 行警告的船舶通常为播发国的各种类型的船只和各 国的国际航船，所以本地航行警告通常使用英语和 发播警告国家的本国语播发，其播发方式通常为：
• KAGOSHIMA X OVERCAST WITH LOCAL SHOWERS X W TO NW WINDS FORCE 6 TO 7 DECREASING TO 5 TO 6 TONIGHT X SEA ROUGH BECOMING MODERATE X
• EAST TAIWAN AND RYUKYU X CLOUDY X S TO SW WINDS FORCE 6 X SEA MODERATE TO ROUGH X

第三章天气报告传真图和气导a

第三章天气报告传真图和气导a
第三章天气报告传真图和气导a
第一节 天气预报的基本原理
天气预报(Weather Forecast)：包括天气形势预报和气象 要素预报两种，天气形势预报是指对高压、低压、槽脊、 锋面等天气系统未来的移动、强度变化及生消变化的预 报。
天气预报的基本方法：天气学方法、动力学方法和统计 学方法。
天气形势(Synoptic Situation)：大范围环流型与不同类别 天气系统分布的概貌（高压、低压、锋、热带气旋的位 置、强度、移动等）。
少云（Partly Cloudy）：总云量3~5
多云（Cloudy）：总云量6~8（或高云量8~10）
阴（Overcast）：中、低云量9~10
第三章天气报告传真图和气导a
第三节 气象传真图
概述 气象传真图是向海上船舶提供的一种简单、直观的 天气图。海上航行的船舶可以通过气象传真接收机 适时地接收航区邻近国家传真台发布的气象传真图， 以获取航行海区的天气和海况资料，了解航区更多、 更大范围的天气演变过程，掌握航区已发生和将要 发生的天气和海洋情况，从而做出趋利避害的决策， 保障海上活动安全。
海温图等。
第三章天气报告传真图和气导a
二、气象传真图的图题内容
图题：
（1）图类代号； （2）图区代号； （3）发射台呼号；
（4）时间。
常用传真图类别代号
第三章天气报告传真图和气导a
部分传真图区域代号
第三章天气报告传真图和气导a
三、气象传真图实例
地面传真天气图（简称地面图）是航海中最常用、 最重要的基本天气图之一。地面图又分地面实况 分析图（AS）和地面预报图（FS）两种。
第三章天气报告传真图和气导a
气象传真图(Meteorological Facsimile chart)

第四章 海上安全信息系统

第四章 海上安全信息系统

母，称为该台及其覆盖海域的识别码。 ④
为防止相邻两个NAVTEX服务区之间相近的岸台间相互 干扰，所有区内各NAVTEX岸台的建立和编码，均以顺 时针方向进行（以船在海上看陆地为参考）。
图14-3 国际NAVTEX发射台识别分配
NAVTEX发射台国际分布图
⑤如我国沿海岸台的识别分别为：
⑥2007年2月19-23日在伦敦召开的第11届通信搜救分委会会议上， 又通过了在北冰洋地区新增5个NAVAREA区的建议，使NAVTEX 服务区扩展为21个。 新增服务区的具体情况为：
3）在NAVTEX接收机打印机中的纸用完时，所装入的新 打印纸应与原打印纸类型一致。一般NAVTEX打印机使 用热头打印机，相应使用热敏打印纸，这种打印机在 需打印处靠打印头瞬间发热使热敏打印纸变黑打印出 文字，如打印的字过淡，可用设备中的加热开关予以 加浓。因此，该种热敏打印纸存放时应防潮，不能放 在过热的场所。
海上安全信息提供和协调部门
航警信息
遇险信息 NAVTEX 协调机构 NAVTEX 发射台 NAVTEX 接收机
气象及冰况
系统组成框图
（2）信息提供和协调部门 责任： 负责提供海上安全信息并进行播发协调。
组成：
信息提供部门包括航行警告信息提供部门、遇险及 搜救信息提供部门、气象及冰况信息提供部门，这
④
重要组成部分。
⑤ 它是指由NAVTEX岸台采用窄带直接印字电报技术以CFEC 方式播发，而由船上的NAVTEX接收机自动接收的海上安 全信息系统。
2) NAVTEX作用
负责向A1、A2海区播发MSI。
2．NAVTEX系统组成及工作 1)系统组成 （1）由 信息提供和协调部门 、 NAVTEX发射台 和 NAVTEX接收机 三部分构成。

第四章 海上安全信息播发系统

第四章 海上安全信息播发系统

EGC的工作种类
1、对所有船呼叫 2、INMARSAT系统报文 3、组呼（群呼） 4、单台呼叫 5、区域性呼叫 6、EGC系统电文 7、电子海图修改
四 远程安全信息播发系统
主要是利用高频（HF)自动印字电报 （NBDP）技术对A3、A4海域进行安全信 息播发。 国际上规定用HF播发海上安全信息直接印 字电报所用的频率，详见 P74.
NAVTEX系统的工作特性
按照IMO的规定，把全世界16个航行警告 区划分给NAVTEX服务区。每区按照覆盖的海 域分设若干播发台。各播发台赋予英文字母 A，B，…Z之一作为播发台及覆盖海域的识 别码。各NAVTEX播发台采用分时工作的方法： 每个台每隔4小时播发报文一次，每次工作 不超过10分钟。
4. 临时海上安全信息播发系统 船岸电台的DSC系统构成了临时海上安全信息播 发系统。船舶和海岸电台保持在MF/HF、VHF波 段的DSC遇险安全频率上的值守，保证了船舶和 海岸电台随时能接收到附近船岸电台要播发的临 时海上安全信息。当需要播发安全信息时，可先 用DSC播发一个呼叫，约定好播发方式和播发频 率，然后用约定的方式和频率播发安全信息。约 定的播发频率可以是海上无线电传或者无线电话 的遇险与安全频率。
NAVTEX系统特点（2）






二、在接收方面 只接收与航行安全有关的警告及信息。 自动接收，定时接收，并且可以选择播发台和要 接收的信息种类。 接收机小型化，所占用的位置很小。 电文自动打印，没有人工抄报的差错，且可以作 为无线电台日志的内容而收存，不必重新抄写。 电文仅一次性接收，不会重复。对紧急报文，能 立即接收，不会造成延误或者遗漏。
四、安全信息的提供单位：
提供航行警告和电子海图更正信息的国家航道部 门； 提供气象警告和气象预报的国家气象部门； 提供岸到船遇险报警和其它紧急信息的救助协调 中心（RCC）； 提供北大西洋冰况报告国际冰况巡查机构。

我国海上无线电气象传真播发业务总体布局研究

我国海上无线电气象传真播发业务总体布局研究

82 C W T 中国水运 2020·07我国海上无线电气象传真播发业务总体布局研究王福斋1，易中立1，刘宝安2，赵晋宇1，王姗姗1摘　要：结合我国现有气象传真播发电路的覆盖情况及北极东北航道的覆盖需求，提出了海上无线电气象传真播发系统的总体布局方案，并用VOACAP 对该方案进行了仿真验证。

结果表明，在新疆西北部增设气象传真播发电路，可有效加强对北极东北航道的覆盖，有效提高我国航海保障的服务水平，降低极端气象灾害所带来的水上安全事故风险，增强国际履约能力，提升海事大国形象。

关键词：海上无线电气象传真；海上安全信息；短波通信；海岸电台；全球海上遇险与安全系统中图分类号：U676.2 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2020）07-0082-03DOI 编码：10.13646/ki.42-1395/u.2020.07.027（1.交通运输部规划研究院，北京 100028；2.交通运输部北海航海保障中心，天津 300455）1 气象传真概况1.1气象传真的作用海上无线电气象传真是向海上船舶提供的一种简单、直观的天气图。

海上航行的船舶可以通过气象传真接收机实时接收航区邻近国家气象台发布的气象传真图，以获取航行海区的天气和海况资料，了解航区更多、更大范围的天气演变过程，掌握航区已发生和将要发生的天气和海洋情况，从而做出趋利避害的决策，保障海上活动安全。

1.2全球气象传真概况国际气象组织（简称“WMO”）规定：“世界各大区域和国家应建立气象传真的无线广播网，定频定时发送各种气象图表，收集和交流各种气象资料” [1]。

按照国际公约的相关规定，各国相继开设了气象传真业务，经查阅英版《无线电信号表（第三卷）》，目前全球共设有气象传真播发台20余座。

气象传真广播几乎覆盖了世界各地的海洋。

我国海域周边设置了韩国首尔、日本鹿儿岛、泰国曼谷、中国台北、上海等5个台站[2]。

据了解，目前的航海气象最主要的接收方式是无线电气象传真系统，尤其是国际航线船舶，绝大部分船舶将此作为获取气象和海况信息最重要的渠道。

地面ASM播发海上安全信息研究与实践

地面ASM播发海上安全信息研究与实践

地面ASM播发海上安全信息研究与实践摘要：本文针对ASM播发海上安全信息与现行海上安全信息发布体系的关系，播发采用的信息类型、字符集选取、信息处置规则，船载设备接收信息的显示以及通信干扰6个问题，结合海上安全信息发布体系和VDES技术规范，提出了解决方案，并进行了相关验证。

关键词：ASM、播发海上安全信息、问题与解决方案、验证1.概述2022年2月ITU 发布了VDES 2092-1技术标准。

根据国际标准，VDES具有船舶自动识别（AIS）、应用特定消息（ASM）和甚高频数据交换（VDE）功能,其中ASM可用于传输除船舶位置信息和航行状态信息外的其他海上安全信息。

本文针对ASM播发海上安全信息存在的与现行海上安全信息发布体系的关系，播发采用的信息类型、字符集选取、信息处置规则，船载设备接收信息的显示以及通信干扰6个问题，结合海上安全信息发布体系和VDES技术规范，提出了解决方案。

2.问题与解决方法按照交通运输部海事发布的《智能航保实施计划2021-2025》，到2025年沿海和内河将形成VDES基站间距约为50公里，有效覆盖我国沿海水域，服务于国内外船舶的通信网。

利用该VDES通信网络，播发海上安全信息将面临如下问题。

（1）ASM与现行海上安全信息发布体系的关系1979年国际海事组织通过了无线电航行警告播发业务的419号决议。

为切实履行沿岸国义务，保障海上人命和财产安全，我国建立了包括1个总台、3个区台、12个发布台的三级发布管理系统和18个海岸电台完整的航行警告等海上安全信息发布管理体系。

按照该发布管理体系，搜救、航行警告、气象警告和气象预报海上安全信息等通过海岸电台以英文NAVTEX、中文NAVTEX、北斗、VHF/MF/HF无线电话，NBDP通信方式采用定时和非定时的进行广播，为航行在我国沿海的国内外船舶提供海上安全信息。

海上安全信息发布已建立了完整的体系，并有效服务船舶安全航行40多年。

上海通信中心的高频无线电气象传真图数据管理系统的设计

上海通信中心的高频无线电气象传真图数据管理系统的设计

上海通信中心的高频无线电气象传真图数据管理系统的设计摘要：按照SOLAS公约《国际海上人命安全公约》的相应条款，相关缔约国应当承担提供陆基和空间无线电通信的义务，以文字、图像进行播发信息，警告和告知过往船舶注意恶劣海上气象环境，达到安全航行的目标。

我国曾今开展过气象传真服务的相关业务，但2000左右已经停止。

2016年前，包括我国船舶均接收源自日本鹿儿岛电台的气象传真图。

2016年，通过自主研发，完成对海上高频无线电气象传真图数据管理系统的设计，实验表明具有良好的使用效果。

关键字：高频气象传真图；数据管理系统;气象传真图接收单元一、设计概述及时、准确的播发海上气象、海况等海上安全信息，是减少海难事故的有效途径。

因此，海上高频无线电气象传真系统是包括渔船在内的所有海上航行船舶接收气象、气候信息的重要途径之一。

按照SOLAS公约《国际海上人命安全公约》的相应条款，相关缔约国应当承担提供陆基和空间无线电通信的义务，以文字、图像进行播发信息，警告和告知过往船舶注意恶劣海上气象环境，达到安全航行的目标。

我国曾开展过播发气象传真的业务，但2000年左右已经停止。

目前，我国周边海域的国内外船舶接收的气象传真信息均来自日本鹿儿岛电台。

2006 年，中国气象局与交通部签订了《交通部、中国气象局关于共同做好海上搜救气象服务的协议》，明确“双方将加强海上搜救和气象服务信息资源共享工作；共同加快气象观测系统的建设；共同完善海上安全气象信息分发系统”，此后，加快了交通运输部与中国气象局合作研究，并于2016年服务海上用户。

二、海上高频无线电气象传真系统架构海上高频无线电气象传真系统架构分为：信息播发系统、信息源推送系统、信息调制与控制系统、高频无线电气象传真接收单元组成（图1）。

（1）信息源推送系统在海洋气象台设置信息源推送系统，由专题数据库单元和信息推送单元组成，主要包括：专题数据库；信息源推送软件；数值预报产品处理服务器；专题数据库存储服务器；磁盘阵列；预报产品与推送系统工作站等硬件设备。

海上无线电气象传真系统构成及技术扩展

海上无线电气象传真系统构成及技术扩展

NAVIGATION航海38Marine Technology 航海技术0　引　言海上无线电气象传真业务是船舶接收海上气象信息的重要手段之一，具有动态直观、机动观察、预报时间长、范围广等特点，能够更好地实现气象灾害早发现、早预警，无论对事前水上安全通航保障，还是对事后应急搜救均具有十分重要的作用。

我国作为国际海事组织（IMO）的A 类理事国，积极推进无线电气象传真业务开放，也是承担《国际海上人命安全公约》（SOLAS 公约）规定的各缔约国政府义务的体现。

我国曾于1974年开始进行气象传真广播业务，随着通信技术的发展，已于2002年停止工作。

目前我国周边海域的国内外船舶接收的气象传真信息均来自日本鹿儿岛电台。

1　无线电气象传真系统建设情况概述为了充分发挥我国自有的气象信息战略资源优海上无线电气象传真系统构成及技术扩展祝秋波（交通运输部东海航海保障中心上海通信中心，上海　201206）摘 要：海上无线电气象传真业务是船舶接收海上气象信息的重要手段之一，能够为国家履行国际公约及加强航海保障能力提供强有力的支持。

本文结合海上无线电气象传真系统工程建设实践，重点介绍了该系统的构成及工作流程，分析了工程建设中关注的几个问题，并对后续系统功能技术扩展提出了建议。

关键词：气象传真；国际公约；航海保障；海岸电台；技术扩展势，尽快弥补我国在周边海域海上无线电气象传真播发业务的空缺，交通运输部东海航海保障中心上海通信中心(上海海岸电台)于2015年开始实施建设海上无线电气象传真系统工程。

经过3年建设和后期运行中不断地完善，该系统逐步趋于稳定。

2019年3月，经交通运输部海事局批准，由该单位为主导研发的中国首套无线电气象传真系统正式投入试运行。

经实船测试及评估，有效覆盖范围达到1 000 nmile：近海方面能可靠覆盖我国图1　气象传真覆盖范围示意图 图2　气象传真覆盖范围实测图NAVIGATION 航海39东海，包括钓鱼岛水域、朝鲜海峡水域等；远海方面可有效覆盖至黄岩岛、日本北海等重点关注水域。

海上气象传真播发及监测系统的应用

海上气象传真播发及监测系统的应用

海上气象传真播发及监测系统的应用
张永杰;闻俊
【期刊名称】《航海》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】气象传真是海上安全信息播发系统的重要手段之一,其通过在短波频段(3 MHz~30 MHz)上以F3C模式发射调制后的气象图片,以此向全世界范围广播播发气象分析图、气象云图、气象预报图等相关的图像气象信息。

气象传真具有动态直观、激动观察的特点,能够更好的实现气象灾害的早发现、早预警,对事前水上安全同行保障和事后应急搜救均具有十分重要的作用。

海上气象传真与播发监测系统的应用可以有效地构建一个自闭环验证的气象传真监测系统,实现对气象传真信息的播发检测,并对数据进行存储,方便数据统计、数据对比,完成对气象数据的更高效准确的应用,可以更好的为航海者规划最佳航线、规避航行风险提供重要参考。

助力海上交通安全。

【总页数】3页(P30-32)
【作者】张永杰;闻俊
【作者单位】交通运输部东海航海保障中心上海通信中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.海上安全信息气象传真播发系统方案研究
2.海上无线电气象传真系统构成及技术扩展
3.我国海上无线电气象传真播发业务总体布局研究
4.南海首次播发海上无线电气象传真
5.南海首次播发海上无线电气象传真--实现气象灾害早预警、早预防
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如图 3（a）所示，在近距离通信时（仿真位置选取钓鱼 岛附近水域，距离上海播发台约 350nm），A 时间段需至少 开通 8MHz 或 10MHz 频段才能确保系统可靠度在 90%以 上，B 时间段需 5MHz 频段才能确保系统可靠度在 90%以上。 即 近 距 离 通 信 时 可 选 用 “5MHz+8MHz” 频 段 或 者 “5MHz+10MHz”才能保证系统适时率在 90%以上。
信号
格式特征
起始 信号
持续 5s 或 10s 频率为 300Hz 近似方波信号
相位 信号 行同步信号 图像 信号
持续 30s，每行有 5%白信号，95%黑信号 每行图像开头有 4.5ms 白信号和 20.5ms 黑色信号组成 整幅图像大小变化的持续 475ms 每行图像信号与同步信号构成一个完整行
第 16 卷 第 8 期 2016 年 8 月
中国水运 China Water Transport
Vol.16 August
No.8 2016
海上安全信息象传真播发系统方案研究
易中立 1，王福斋 1，赵 星 1，牟学东 1，张正弘 2，钱志勇 2
（1. 交通运输部 规划研究院，北京 100028；2. 上海海岸电台，上海 201206）
如图 3（c）所示，在中/远距离通信时（仿真位置选取 黄岩岛附近水域，距离上海播发台约 1,000nm），E 时间段 需至少开通 16MHz 或 18MHz 频段才能确保系统可靠度在 90%以上，根据上海播发台 实践经验，中 远距离通信时 18MHz 电路效果优于 16MHz 电路。
（a）
（b）
（c） 图 3 不同距离上气象传真接收效果仿真图
3．信息格式
为完成气象传真图像的传输，接收机需要知道图像的开 始位置、图像参数（合作系数以及扫描线频率）以及结束时 间。为了能够进行同步接收并正确打印出气象传真图，将气 象传真图像划分成起始信号、相位信号、行同步信号、图像 信号和结束信号等五部分[8]，各组成部分的内容说明如表 1 所示。
表 1 气象传真信号内容说明
图 2 气象传真覆盖范围示意图 2．播发频段 根据 ITU 的相关规则，海上无线电气象传真的播发设有 专门的频段，规定气象传真播发业务可开设在 3~18MHz 等 专用频段内[6，7]。我国曾开设的北京气象传真广播播发频率 包括 5/8/10/14/16/18 等 MHz 等六条电路，其覆盖范围 为中国大陆及沿海近岸。本文提出的系统播发频率基于原北
如图 3（b）所示，在中距离通信时（仿真位置选取朝鲜 海峡附近水域，距离上海播发台约 550nm），C 时间段需至 少开通 10MHz、14MHz 或 16MHz 频段才能确保系统可靠 度在 90%以上，D 时间段需 8MHz 频段或 10MHz 频段才能 确保系统可靠度在 90%以上。即中距离通信时至少需要开通 10MHz 频段。同时在中距离通信时 14MHz 电路通信效果优 于 16MHz 和 18MHz 电路。
在目前国际化争端越演越烈的情况下，改进及完善我国及周 边海域的精细化海洋环境预警能力，并通过海岸电台专用频 道实时发布，对完善我国自主海洋预报服务体系、打破船舶 对国外预报及通信系统的依赖、切实履行我国海事及海洋预 报应有的职责、提升我国的海洋战略地位具有十分重要的意 义。
三、系统方案 1．总体布局 我国位于全球海上遇险安全系统（GMDSS）公海责任 区的 XI—印度洋区（图 2 红色线条范围内），海域跨度较大， 且考虑到我国的南部海域大部分地区位于亚热带和热带，热 噪声干扰大；由于纬度低，在地球磁场的作用下，天波进入 电离层后会有较大的吸收损耗。特别是在太阳黑子低年，在 南中国海海域使用较高的通信频率对适时率的改善也没有明 显作用。因此，需要多个海岸电台、多工作信道进行覆盖， 以增加覆盖的可靠度和适时率。 《国家水上交通安全监管和救助系统布局规划修编》明 确将保留天津、上海和广州三个中心台的战略发展思路[5]。 结合我国海岸电台布局及开设业务电路现状，本文提出在上 海海岸电台和广州海岸电台分别开通海上无线电气象传真播 发业务。上海播发台在近海方面应可靠覆盖我国东海，包括 钓鱼岛水域、朝鲜海峡水域等；在远海方面应有效覆盖至黄 岩岛、日本北海等重点关注水域，覆盖距离应不小于 1,200nm。广州播发台在近海方面可在东海海域包括钓鱼 岛、台湾海峡等水域与上海播发台实现交叉覆盖，并重点加 强南中国水域的覆盖，覆盖距离不小于 1,200nm。我国气象 传真播发系统覆盖范围如图 2 所示。
综上分析，在近距离通信应确保开通 5MHz 频段电路， 在中距离通信时应确保开通 10MHz 频段和 14MHz 频道电 路，在中/远距离通信时应确保开通 16MHz 或 18MHz 频段 电路。根据上海海岸电台播发经验，在远距离通信时 18MHz 频段通信效果优于 16MHz。
同理，以广州播发台为例，在近、中、远距离上设置仿 真点进行计算，计算结果亦是如此。因此，本文建议我国海 上无线电气象传真系统采用 5/10/14/18MHz 等 4 个频段 的专用频点。
收稿日期：2016-06-10 作者简介：易中立（1985-），男，硕士，交通运输部规划研究院工程师，注册安全工程师，主要从事水上交通安全、通
信领域规划研究、可行性研究、设计及后评价等咨询工作。
第8期
易中立等：海上安全信息气象传真播发系统方案研究
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（4）海事卫星 我国海事卫星通过北京关口站将特定安全信息（含气象 信息等）经卫星以广播方式向船舶终端播发，播发对象可以 是一定地理范围内的，也可以是按群组划分的。通过海事卫 星广播方式接收气象警告信息具有接收范围广，信号稳定， 误码率低等特点。缺点在于费用较高且接收的气象信息为大 范围内的天气形势，船舶无法对局部航行区域的气象海况信 息进行分析。 （5）无线电气象传真 气象传真系统是通过无线电系统传输气象图像或文字信 息的系统。该系统由于采用 HF 频段进行无线传输，船舶通 过选择合适的接收频率可以实现全海域范围内接收气象传真 信息（目前频率的选择可以通过气象传真接收机自动对各频 道信号进行电平分析，自动选择接收频率）。 气象传真包含的气象信息非常丰富，不仅提供地面、高 空、海洋的各种气象、水文的实况分析资料，而且还提供气 压形势、海面状况及其它物理量的短、中期预报图，对提高 天气预报时效和预报服务质量起了很大的作用。利用气象传 真接收机，船舶可以直观地、全方位地、多层次地了解海洋 环境及预测海洋环境的变化，并及时获得海上天气情况分布、 天气预报和台风预报等大量有用的海洋气象情报，这对于保 障海上航行安全、选择最佳航线具有重要的参考意义。世界 许多国家气象部门通过其海岸电台向各大洋区定时发布气象 传真图。 上海海岸电台组织多家航运单位就海上气象预报业务需 求召开了通信业务座谈会，根据各航运单位代表反馈意见， 95%以上国际航行船舶和 75%以上国内航行船舶通过气象 传真获取气象信息，大多数船舶都提出了对我国开通气象传 真业务的希望，调研情况如图 1 所示。
按照相关国际公约的规定，各国相继开设了气象传真业 务，据统计，目前全球共设有气象传真播发台 22 座，几乎 覆盖了世界各地的海洋。目前大部分的远洋船舶都配备了气 象传真接收机，用于接收海况预报、天气预报的图像形式的 气象信息。
2．业务需求 随着科学技术的高度发展，目前船舶在航海中有多种多 样的手段来接收航海气象信息： （1）NAVTEX 我国共设有五座英文 NAVTEX 播发台，在 518KHz 频 率用英语通过窄带直接印字报方式，定时对船舶播发包括了 航行警告、气象报告和警告、安全通告等主要内容的海上安 全信息[3]。使凡装有 NAVTEX 接收机的船舶，每日在规定时 间能接收英文播发的航行警告、气象报告、气象警告、搜救 通知等海上安全信息。但由于中频信号传输固有特性的限制， NAVTEX 可靠的接收距离约为 100~200nm。 （2）SSB 语音气象信息 我国部分海岸电台还开通了 SSB 海上安全信息语音播 发电路，在 SSB 电路上定时播发气象及安全信息，在台风或 海上气象恶劣时段，开展气象信息播发和航行警告，船舶通 过选择合适的接收频率可以实现全海域范围内接收。该方式 最大的优点在于覆盖范围广、服务免费等特点，但该方式只 是简单语音气象预报，具有直观性较差，不便于船方进行长 时间天气和海况的分析的固有缺点。 （3）VHF 安全通信系统 VHF 安全通信系统可定时或非定时向 A1 海区船舶播发 气象警告和气象预报，是各单位辖区航行警告播发的主要手 段。VHF 工作频段为 156~174MHz，其覆盖范围约 25nm， 大范围、长时间的沿海气象警告需要通过 NAVTEX 等其他方 式进行统一播发。
图 1 船舶使用气象传真统计图
综上，海上无线电气象传真是目前船舶接收气象信息的 重要方式，尤其是国际航线船舶，绝大部分船舶也正是以此 为最重要获取气象和海况信息的技术手段。从未来发展趋势 看，日本发布的相关预报，由于缺乏中国海域实测数据，预 报准确率因难以验证而得不到进一步提高，例如日本播发的 48h 温带气旋强度预报准确近 69%[4]。我国自主播发的海洋 环境预警信息则可以通过大量实测数据不停验证、数值模式 不停改进和优化，预报精度及准确度将得到不断提升。因此，
摘 要：为保障船舶航行安全，提升国际履约能力，根据国际相关标准规范的要求，结合我国实际情况，提出了海
上无线电气象传真播发系统的建设方案，并用 VOACAP 对该方案进行了仿真验证。结果表明，在可靠度 REL≥90%
时，系统在近距离上可以有效覆盖我国东海，包括钓鱼岛水域、朝鲜海峡、台湾海峡水域等；在中远距离上可有效
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中国水运
第 16 卷
京气象传真广播播发频率进行优化。 此外，短波信号通过天波传播，受电离层、环境等因素
影响较大，单条电路在覆盖范围内的适时率约为 70%，为保 证较高的适时率（90%或以上），应适当增加冗余电路。本 文以上海播发台为例，分别在近、中、远距离上设置仿真点， 计算气象传真接受效果如图 3 所示。